FUNDAMENTOS DE SISTEMAS OPERATIVOS.

¿Cuál es la definición básica de un sistema operativo?. Es un dispositivo físico que procesa las hojas de cálculo del usuario. Es un programa que administra el hardware de la computadora y actúa como intermediario entre el usuario y el hardware. Es un compilador que traduce el código fuente a lenguaje máquina de forma automática.

Desde el punto de vista del sistema, ¿cómo se puede ver principalmente a un sistema operativo?. Como un asignador de recursos que decide cómo distribuir eficientemente el tiempo de CPU, memoria y dispositivos de E/S. Como un procesador de textos de alta prioridad para el usuario. Como un dispositivo periférico más conectado al bus.

¿Qué función cumple el sistema operativo al actuar como "programa de control"?. Acelera la velocidad máxima del procesador modificando el reloj interno. Gestiona la ejecución de los programas de usuario para evitar errores y mejorar el uso de la computadora. Elimina los virus informáticos mediante escaneos de red automatizados.

¿Dónde se almacena habitualmente el programa de inicio o "programa de arranque" (bootstrap)?. En la memoria principal (RAM) volátil. En una cinta magnética de alta capacidad. En la memoria ROM o EEPROM, conocido en general como firmware.

¿Qué sucede cuando se interrumpe a la CPU?. La CPU deja lo que está haciendo e inmediatamente transfiere la ejecución a una posición fijada, donde suele estar la rutina de servicio a la interrupción. La CPU se apaga para evitar daños físicos en el hardware. La CPU borra inmediatamente el contenido de la memoria caché.

En la jerarquía de dispositivos de almacenamiento, ¿qué ocurre a medida que se desciende de los registros hacia las cintas magnéticas?. El coste por bit aumenta drásticamente y el tiempo de acceso disminuye. El coste por bit generalmente disminuye, mientras que el tiempo de acceso habitualmente aumenta. Los dispositivos pasan de ser no volátiles a volátiles.

¿Para qué se utiliza el acceso directo a memoria (DMA)?. Para transferir un bloque entero de datos entre el búfer de la controladora y la memoria, sin que intervenga la CPU. Para que el usuario acceda manualmente a los registros internos del procesador. Para ejecutar las rutinas de interrupción de los dispositivos de baja velocidad letra por letra.

¿Cuáles son las tres ventajas fundamentales de los sistemas multiprocesador?. Mayor rendimiento, economía de escala y mayor fiabilidad. Menor consumo energético, interfaz gráfica más rápida y portabilidad extrema. Ejecución exclusiva de operaciones matemáticas, menor tamaño físico y refrigeración pasiva.

¿Qué caracteriza al multiprocesamiento simétrico (SMP)?. Un procesador maestro controla el sistema y los demás actúan como esclavos. Cada procesador realiza todas las tareas del sistema operativo y todos son iguales, sin relación maestro-esclavo. Solo se permite la ejecución de un único proceso de usuario a la vez en todo el sistema.

¿En qué se diferencian los sistemas en cluster de los sistemas multiprocesador tradicionales?. Los clusters solo usan procesadores embebidos de bajo consumo. Los sistemas en cluster están formados por dos o más sistemas individuales acoplados. Los clusters no pueden compartir ningún tipo de almacenamiento bajo ninguna circunstancia.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre un programa y un proceso?. Un programa es una entidad pasiva (como un archivo en disco), mientras que un proceso es una entidad activa (un programa en ejecución). El programa reside en la caché y el proceso reside en el disco duro. No hay diferencia, son dos palabras para describir exactamente lo mismo.

¿Qué característica tiene un proceso de una sola hebra?. Tiene múltiples contadores de programa simultáneos. Se ejecuta en modo hardware sin consumir tiempo de CPU. Tiene un único contador de programa que especifica la siguiente instrucción que hay que ejecutar.

¿Cuál de las siguientes es una responsabilidad del sistema operativo en la gestión de procesos?. Compilar el código fuente a código objeto. Crear y borrar los procesos de usuario y del sistema, así como suspenderlos y reanudarlos. Incrementar físicamente la memoria caché del procesador.

¿Qué requisito es indispensable para que un programa pueda ser ejecutado por la CPU?. Debe estar asignado a direcciones absolutas y cargado en memoria. Debe estar comprimido en el disco magnético secundario. Debe guardarse previamente en una cinta magnética no volátil.

¿Cuál es la naturaleza de la memoria principal (RAM) frente a cortes de energía?. Es una memoria de almacenamiento a largo plazo e inalterable. Es un dispositivo de almacenamiento volátil que pierde su contenido cuando se quita la alimentación. Mantiene sus datos gracias a los discos magnéticos internos.

En la gestión de memoria, ¿cuál es una tarea clave del sistema operativo?. Controlar qué partes de la memoria están actualmente en uso y por parte de quién. Acelerar el disco duro para evitar el uso de la memoria RAM. Convertir archivos de texto en archivos ejecutables binarios.

¿Cómo logra el sistema operativo hacer que el sistema informático sea cómodo para el usuario respecto al almacenamiento?. Imprimiendo todos los datos automáticamente. Obligando al usuario a memorizar las pistas y sectores del disco. Abstrayendo las propiedades físicas de los dispositivos y definiendo una unidad de almacenamiento lógico: el archivo.

¿Qué actividades son responsabilidad del sistema operativo en relación con la gestión del disco?. Crear y borrar cuentas de correo electrónico. Gestión del espacio libre, asignación del espacio de almacenamiento y planificación del disco. Acelerar la velocidad de red inalámbrica del disco duro.

¿A qué se refiere el término "coherencia de caché" en un entorno multiprocesador?. A la necesidad de que todas las memorias RAM tengan la misma capacidad en gigabytes. A asegurar que una actualización de un valor en una caché se refleje inmediatamente en las restantes cachés en las que reside. A que el usuario debe limpiar la caché manualmente cada vez que apaga el sistema.

¿Qué se entiende por "protección" dentro de un sistema informático?. El uso de fundas aislantes para evitar descargas eléctricas en el hardware. Cualquier mecanismo que controle el acceso de procesos y usuarios a los recursos definidos por el sistema. La capacidad de restaurar datos automáticamente desde un disco óptico sin intervención del usuario.

¿Cómo distingue la mayoría de los sistemas operativos a sus distintos usuarios para temas de seguridad?. A través de algoritmos de inteligencia artificial que analizan el patrón de escritura en el teclado. Manteniendo una lista con los nombres de usuario y sus identificadores de usuario (ID) numéricos unívocos asociados. Utilizando exclusivamente el número de serie físico del disco duro.

¿Cuál es la definición general de un sistema distribuido?. Una computadora central aislada sin red. Un sistema operativo que solo gestiona una única aplicación a la vez. Una colección de computadoras físicamente separadas y posiblemente heterogéneas que están conectadas en red.

¿Qué diferencia principal existe entre un "sistema operativo de red" y un "sistema operativo distribuido"?. El sistema de red solo permite imprimir, mientras que el distribuido solo maneja bases de datos. En un SO de red las computadoras actúan autónomamente; en un SO distribuido se crea la ilusión de que un único sistema operativo controla toda la red. Un SO de red no utiliza protocolos TCP/IP, mientras que el distribuido sí.

¿Cuál es la principal restricción que caracteriza a un "sistema en tiempo real"?. Tiene restricciones de tiempo fijas y rígidas; si no proporciona el resultado correcto dentro de ese tiempo, el sistema falla. Funciona exclusivamente para renderizar videos multimedia sin importar los tiempos de espera. Solo puede operar en entornos de tiempo compartido humano (procesamiento por lotes).

¿A qué retos principales se enfrentan los diseñadores de sistemas operativos para dispositivos de mano (PDA, teléfonos)?. Tienen demasiada memoria y exceso de refrigeración, lo que hace inestable al sistema. Tienen poca memoria física, procesadores más pequeños/lentos que consumen menos energía y pantallas de visualización pequeñas. Únicamente pueden almacenar datos en servidores externos masivos, careciendo de almacenamiento local.

¿Qué servicio del sistema operativo permite a los programas en ejecución solicitar operaciones de entrada/salida (E/S) a un archivo o dispositivo?. Asignación de recursos. Operaciones de E/S. Detección de errores.

¿Cuál es la función del servicio de "Comunicaciones" en un sistema operativo?. Ejecutar el intérprete de comandos automáticamente. Intercambiar información entre procesos que se ejecutan en la misma computadora o en computadoras distintas. Formatear las unidades de almacenamiento secundario.

El servicio de "Asignación de recursos" es fundamental cuando: El sistema se está arrancando por primera vez. Hay múltiples usuarios o trabajos ejecutándose al mismo tiempo. No hay programas de aplicación instalados en el disco.

¿Para qué sirve el servicio de "Contabilidad" (Accounting)?. Para llevar un registro de qué usuarios usan cuánto y qué tipos de recursos informáticos. Para calcular el presupuesto necesario para comprar hardware nuevo. Para verificar que las operaciones matemáticas de la CPU sean correctas.

¿En qué categoría se clasifican las llamadas al sistema como fork() o exit()?. Manipulación de archivos. Control de procesos. Administración de dispositivos.

Si un programa necesita leer datos de un archivo en el disco, ¿qué tipo de llamada al sistema utilizará?. Mantenimiento de información. Administración de archivos. Comunicaciones.

¿Qué permiten hacer las llamadas al sistema de "Mantenimiento de información"?. Transferir archivos entre dos computadoras remotas. Obtener o establecer datos como la hora del sistema, la fecha o atributos de los procesos. Eliminar virus del sector de arranque.

¿Cuál es una característica principal del modelo de "Paso de mensajes" en las llamadas de comunicación?. Los procesos comparten directamente una región de la memoria RAM. El sistema operativo actúa como intermediario para transferir paquetes de información entre procesos. No requiere ninguna intervención del kernel.

¿Qué define a un sistema operativo con "Estructura simple" como MS-DOS?. Utiliza microkernel para máxima seguridad. No tiene niveles de funcionalidad bien separados; los programas pueden acceder directamente al hardware. Está dividido en capas protegidas por hardware especializado.

En una "Estructura en niveles", ¿cuál es la regla fundamental de interacción?. Cualquier nivel puede llamar a cualquier otro de forma aleatoria. Cada nivel utiliza únicamente las funciones y servicios del nivel inmediatamente inferior. El nivel más alto es el hardware y el más bajo la interfaz de usuario.

¿Cuál es el objetivo principal de un diseño basado en "Microkernel"?. Incluir todas las funciones posibles dentro del kernel para mejorar la velocidad. Mover la mayor parte de los servicios del kernel al "espacio de usuario" para que el núcleo sea mínimo. Ejecutar el sistema operativo completamente desde la memoria ROM.

¿Qué ventaja ofrecen los "Módulos cargables del kernel" (como en Solaris o Linux)?. El kernel debe reiniciarse cada vez que se añade un nuevo dispositivo. Permiten al kernel enlazar dinámicamente servicios adicionales solo cuando son necesarios. Eliminan la necesidad de tener un programa de arranque.

¿Qué concepto define a una "Máquina virtual"?. Es una computadora física que no tiene sistema operativo instalado. Es una abstracción que proporciona un duplicado idéntico del hardware subyacente a cada proceso. Es un programa que solo sirve para simular videojuegos antiguos.

¿Cómo se gestionan las llamadas al sistema en una máquina virtual?. La máquina virtual las ignora por completo. Se produce una transferencia al "monitor de la máquina virtual", que simula el efecto de la llamada. El hardware físico las ejecuta directamente sin que el software de virtualización se entere.

¿Cuál es una ventaja principal del uso de máquinas virtuales para los desarrolladores de sistemas?. No consumen memoria RAM del sistema host. Permiten probar software en diferentes sistemas operativos de forma concurrente en una sola máquina física. Aumentan drásticamente la velocidad del procesador físico.

La "Máquina Virtual Java" (JVM) se diferencia de otras (como VMware) porque: Solo puede ejecutarse en microcontroladores de electrodomésticos. Está diseñada específicamente para ejecutar código compilado (bytecode) de manera independiente de la plataforma. No permite la conexión a redes.

¿Qué es el "Programa de arranque" o cargador de arranque?. Un programa que desfragmenta el disco duro cada vez que se enciende la PC. Un código pequeño que localiza el kernel, lo carga en memoria e inicia su ejecución. Una rutina que borra todos los archivos temporales del usuario.

¿Dónde se almacena habitualmente el programa de arranque inicial?. En la memoria principal (RAM). En la memoria ROM o EEPROM (firmware). En una partición de datos del disco duro externo.

¿Qué sucede durante la fase de "Generación del sistema" (SYSGEN)?. El sistema operativo se configura específicamente para el hardware concreto en el que se va a ejecutar. Se genera energía eléctrica para alimentar la placa base. El usuario debe escribir el código del kernel desde cero.

¿Cuándo se dice formalmente que el sistema "está en ejecución"?. Cuando se conecta el cable de alimentación. Una vez que el kernel se ha cargado en la memoria principal y ha comenzado a ejecutarse. Solo cuando el usuario abre el primer programa de aplicación.

Desde el punto de vista del usuario, ¿qué es un archivo?. La unidad física mínima de un sector en el disco duro. La unidad de almacenamiento lógico más pequeña que el sistema operativo utiliza para abstraer las propiedades del hardware. Un cable de conexión entre la CPU y la memoria RAM.

¿Cuál de los siguientes atributos de archivo es un tag único (normalmente un número) que identifica al archivo dentro del sistema de archivos y no es legible para humanos?. Nombre del archivo. Identificador (ID). Tipo de archivo.

Si queremos reducir el tamaño de un archivo a cero pero conservar sus atributos (como el nombre y los permisos), ¿qué operación debemos realizar?. Borrar (Delete). Truncar (Truncate). Reposicionar (Seek).

¿Cuál es la función principal de la extensión de un archivo (ej. .exe, .txt, .pdf)?. Indicarle al sistema operativo el tipo de datos que contiene el archivo y qué aplicación debe abrirlo. Aumentar la velocidad de lectura del disco. Encriptar el contenido para que solo el administrador pueda verlo.

¿A qué se refiere el problema de la estructura interna de un archivo?. Al orden alfabético de los archivos en una carpeta. Al empaquetamiento o mapeo de registros lógicos en bloques físicos de tamaño fijo del dispositivo de almacenamiento. A la forma en que los cables se conectan dentro del disco duro.

¿Cómo funciona el acceso secuencial?. Se puede saltar a cualquier parte del archivo instantáneamente usando una dirección lógica. La información se procesa en orden, un registro tras otro, similar a como funcionaba una cinta de casete. El sistema operativo adivina qué dato necesita el usuario basándose en su historial.

En el acceso directo (o acceso relativo), ¿cómo se visualiza el archivo?. Como una secuencia numerada de bloques o registros que permite leer/escribir en cualquier orden. Como una cadena de texto infinita que no se puede dividir. Como un archivo que solo puede abrirse si el usuario tiene permisos de administrador.

¿Qué ventaja ofrece el acceso indexado sobre el acceso secuencial puro?. No ocupa espacio en el disco duro. Utiliza un pequeño archivo "índice" para localizar rápidamente un registro sin tener que leer todo el archivo principal. Permite que el archivo se borre solo después de ser leído.

¿Qué sucede con el puntero de archivo en un método de acceso secuencial después de una operación de lectura?. El puntero regresa automáticamente al principio del archivo. El puntero avanza automáticamente hacia el siguiente registro. El puntero se borra y debe ser reasignado manualmente por el programador.

Si un sistema operativo solo soporta acceso secuencial, ¿qué ocurre si intentamos implementar una base de datos de búsqueda rápida?. Será muy ineficiente, ya que tendría que leer casi todo el archivo para encontrar un dato al final. Será imposible, porque el acceso secuencial no permite guardar números. Será más rápido que con acceso directo porque no hay que gestionar índices.